威九國際網(wǎng)站入口地址以為:**氯氣的水溶液謎團(tuán):飽和食鹽水之鑰
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當(dāng)氯氣通入水中時,會發(fā)生一系列復(fù)雜的反應(yīng),產(chǎn)生一系列產(chǎn)物。威九國際威九國際網(wǎng)站入口地址以為:氯氣的溶解度很低,僅為
0.0345 g/L(25°C)。食鹽水威九國際網(wǎng)站入口地址說:然而,當(dāng)向水中加入食鹽(氯化鈉)時,氯氣的溶解度會顯著增加。
早期科學(xué)家認(rèn)為,氯氣的高溶解度歸因于鹽水中的氯離子與氯氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
,生成穩(wěn)定的三氯化氮 (NCl3)。然而,后來的研究表明,這種反應(yīng)只是微不足道的。
1905 年,化學(xué)家 Arthur John Allmand 提出一個大膽的理論,認(rèn)為氯氣在飽和食鹽水中實(shí)際上是形成了一種水合物,即氯氣單水合物 (Cl2·H2O)。威九國際網(wǎng)站入口地址以為:該水合物在水中比氯氣本身具有更高的溶解度,從而解釋了氯氣的異常高溶解度。
Allmand 的理論被后來的研究證實(shí)。威九國際網(wǎng)站威九國際網(wǎng)站入口地址以為:紅外光譜分析表明,氯氣單水合物在飽
和食鹽水中存在。該水合物是一種無色氣體,比氯氣更重。
氯氣單水合物的形成涉及氫鍵的形成。氯分子的正極端與水分子中的負(fù)極端相互作用,形成氫鍵。威九國際網(wǎng)站入口地址說:這種氫鍵使氯分子更有親水性,更容易溶解在水中。
飽和食鹽水對氯氣溶解度的影響是顯著的。在 25°C 下,飽和食鹽水中氯氣的溶解度為 8.6 g/L,是純水中的 250 倍以上。
氯氣的水溶液謎團(tuán)已經(jīng)解開,飽和食鹽水被確認(rèn)為氯氣異常高溶解度的關(guān)鍵因素。威九國際網(wǎng)站入口地址以為:對氯氣在水中的行為的理解對于水處理、化工以及許多其他領(lǐng)域都至關(guān)重要。